欢度新春佳节
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春节期间,家家户户挂起灯笼,红彤彤的灯笼点缀街巷,无论白天还是夜晚,总能在众多色彩中脱颖而出。但你是否想过,为啥偏偏红灯笼最显眼?其实是光学原理的日常体现。
红色灯笼为啥最显眼?
我们肉眼能看到的可见光,是由不同波长的光组成的,波长范围在380nm~750nm之间,不同波长对应不同颜色,就像一串彩色的“光波项链”。可见光中,红光的波长最长,范围在620nm~760nm,而蓝光、紫光的波长最短,仅380nm~490nm左右。波长的差异,直接决定了光的穿透力和散射能力大小,这也是红灯笼最显眼的核心原因。
这里要提到一个关键的光学现象——瑞利散射。简单来说,光在传播过程中,会被空气中的尘埃、水汽等微小颗粒散射,散射强度和光的波长四次方成反比:波长越短,越容易被散射;波长越长,越不容易被散射。就像走路时长步子更容易绕过小障碍一样,红光的长波长,能轻松绕过空气中的尘埃、水汽,减少散射损耗,因而传播得更远。
灯笼材质影响传播效果
除了红光本身的优势,灯笼的材质也会影响光线传播效果,这也是光学中“反射与透射”的常见应用。
春节挂的灯笼,主要有纸和塑料两种材质。纸灯笼的材质疏松,光线照射后会发生漫反射,光线向各个方向散射,虽然穿透力稍弱,但光线柔和,即使在室内也能营造出温暖的氛围;而塑料灯笼(尤其是半透明塑料)表面更光滑,光线会发生镜面反射,大部分光线能集中传播,穿透力更强,更适合挂在户外街巷。
至于不同颜色灯笼的显眼程度差异,本质上也是由波长决定的。黄光波长仅次于红光,穿透力次之,所以黄灯也比较显眼;而绿光、蓝光波长较短,容易被散射,远距离看就不如红灯、黄灯清晰亮眼,这也是春节灯笼多以红、黄为主的科学原因,而非单纯的民俗偏好。
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来源:中科院物理所等综合整理